1
第二节 船舶辅锅炉的结构与附件
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
一、燃油锅炉 [Oil Fired Boiler]
二、废气锅炉 [Exhaust Boiler]
三、锅炉附件 [Boiler Mountings]
四、锅炉的通风 [Boiler Ventilation]
2
1-锅壳
2-封头
3-炉胆
4-出烟口
5-燃烧室
6-后管板
7-前管板
8-烟管
9-电动油泵
10-燃烧器
11-鼓风机
12-烟箱
13-汽空间
14-集汽管
15-停汽阀
16-内给水管
17-检查门
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
一、燃油锅炉 [Oil Fired Boiler]
1.立式横烟管锅炉
烟气流线辐射受热面
3
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
缺点
热效率低 <72%
工作压力低 <2MPa
蒸发量低 <10t/h
蒸发率低,受热面大
蓄水量大
点火升汽时间长
优点
蓄水蓄热多,汽压与水位变动慢,易
实现自动控制。炉胆外水垢易清除,
运行时管壁温度低。对水质要求不高。
4
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
2.D型水管锅炉
1-汽包 [Steam Drum]
2-水筒 [Water Drum]
3-联箱
4-炉膛
5-水冷壁
6,7-蒸发管束
8-联箱供水管
9-水筒供水管
10-燃烧器 [Burner]
11-过热器
12-经济器
1700oC
1100oC
5
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
烟囱 Smoke uptake
经济器 Economizer
蒸汽出口 Steam outlet
除水器 Cyclone
支撑管 Stay tube
支撑 Stays
过热蒸汽出口
Superheated Steam out let
过热器 Superheater
过热器联箱
Superheater header
水筒 Water Drum
燃烧器 Burner
水冷壁联箱 Waterwall header
水冷壁 Waterwall
水冷壁联箱
Waterwall header
后侧水冷壁 Back
Side Waterwall
炉罩 Boiler hood
上升管 Riser
水冷壁联箱
Waterwall header
下降管 Downcomer
汽包 (筒 )Steamdrum
经济器联箱 Economizer header
X 沸水管 Generating tube
(★★★★ )
6
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
11
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
3.立式直水管 [Vertical Water Tube]锅炉 (★★★ )
1,上锅筒
2.下锅筒
3.直立水管束
4.炉膛
5.预燃室
8-喷油调风装置
9-点火器
10-点火喷油咀
11-火焰感受器
12.汽水分离器
13.上排污漏斗
15,人孔门
6.挡烟墙
7.下降水管
14.自动水位调节器
12
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
13
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
水管锅炉和烟管锅炉的几点对比 (★★★★★ ),
1,水管锅炉 蒸发率较大,相对体积小、重量轻,
效率高 。
2,水管锅炉 对水质要求高 。因为结垢较难清除,
水循环阻力大,更 易烧坏管子 。
3,蒸发量相同,水管锅炉 蓄水量小,点火升汽
较快,汽压和水位波动较大 (Solved)。
14
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
二、废气锅炉 [Exhaust Boiler]
利用柴油机排气的热量加热水产生蒸汽,接生
燃油,提高效益。
1.废气锅炉的结构型式
(1)立式烟管废气锅炉
(2)强制循环盘香管式废气锅炉
(3)热管式废气锅炉
15
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(1) 立式烟管废气锅炉
锅壳
烟管 封头
牵条管 (厚壁管 )
作用,使封头不易变形、
减少烟管拉力
16
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
17
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2) 强制循环 盘香管式废气锅炉
1-单层盘香管
2-双层盘香管
3-进口分配联箱
4-出口集合联箱
5-节流孔板
6-调节阀
进入出口联箱的
是 汽水混合物
用来调节各层进水量 。
上层盘香管进口节流程
度大,因为受热程度轻,
产生蒸汽少,流阻小、
为防止水从上层偏流。
如需减小蒸发量,
可 停止上面 1~2
组盘管进水
18
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(3) 热管式 [Heat Pipe]废气锅炉
热管工作原理
热流体
冷流体
主机排气
主机排气
锅炉给水
锅炉蒸汽
19
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
2.废气锅炉蒸发量的调节
废气锅炉的 蒸发量取决于 主机的 排气量和排气
温度 (主机功率 ),正常航行主机功率稳定而用
汽量变化,因此废气锅炉蒸发量需调节。
20
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(1)烟气旁通 [Exhaust Bypass]法
Exhaust
Damper
调节挡板装在 锅炉的烟
气入口和烟气旁通管 。
21
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2)改变有效受热面积法
立式烟管废气锅炉,选择不同的工作水位改变
有效受热面积。因为 柴油机排气温度不太高,
低于锅炉材料的许用温度。
盘香管式废气锅炉,进口联箱将盘香管分组,
使用不同的组数工作。如 要减小蒸发量,可停
止上面 1~2组盘管进水,因为它们接触的烟气
温度低,停水更安全。
22
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
废气锅炉不许, 空炉, (炉内完全无水 )工作,
以防烟管受热面 烟灰着火引起局部过热 造成损
坏。,空炉” 时的措施
(★★★ )
1.开启废气锅炉的泄放阀 [Drain Cock]和空气
阀 [Air Cock] 。
2.用吹灰器 [Soot Blower]进行吹灰。
3.烟气温度必须低于 350oC
4.重新通水时应避免“热冲击”,即主机
负荷应先降低减小传热温差;循环水必须
逐渐引入;检查阀和接头的联接是否松动。
23
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
3.废气锅炉与燃油锅炉的联系
(1) 废气锅炉与燃油锅炉各自 独立
(2)废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热面
(3)废气锅炉为燃油锅炉组成组合式锅炉
24
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(1) 废气锅炉与燃油锅炉各自 独立
废气锅炉
燃油锅炉
25
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2)废气锅炉为燃油锅炉的一个附加受热面
废气锅炉
燃油锅炉
(强制循环式 )
Feed P/P
Hot Water Circul,P/P
26
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(3)废气锅炉为燃油锅炉组成组合式锅炉
联合式组合锅炉
废气和燃气
可同时工作
交替式组合锅炉
27
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
三、锅炉附件 [Boiler Mountings]
Certain fittings are necessary on a boiler to
ensure its safe operation,They are usually
referred to as Boiler Mountings,The mountings
found on a boiler are:
28
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
Safety valves安全阀 (1对 )
Main steam stop valve主停汽阀
Auxiliary steam stop valve辅停汽阀
Feed check/control valve给水止回 /控制阀 (成对 )
Water level gauge水位计 (1对 )
Air release valve放气旋塞
Sampling Connection取样接头
Blow down valve泄放阀 (下排污阀 )
Scum valve除渣阀 (上排污阀 )
Automatic feed water regulator自动给水调节器
Sootblower吹灰器
30
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
1.水位计 [Water Level Gauge] (★★★★★ )
对水位的要求, 水管锅炉 最低水位应高出最高受热面
不少于 100mm;横烟管锅炉应高出燃烧室或烟管顶部
不少于 75mm;竖烟管锅炉应不低于 1/2烟管高度;混合
式锅炉应高出热水管不小于 50mm。横倾 4o满足要求。
最高工作水位
最低工作水位
最低危险水位
炉水
正常工作水位
在此范围波动
31
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
锅炉上一般装有 玻璃水位计 [Gauge Glass]。 水管
锅炉最低显示水位应低于最低工作水位 50mm。
工作水位一般位于中段为宜。通常每台锅炉装
设两只水位计,分设在左、右两侧。若两只水
位计均已损坏,锅炉应立即熄火。
玻璃水位计的形式 玻璃管水位计
平板玻璃式水位计
请打开,1301浮子水位计,swf,文件观看动画 (鼠标单击 )
请打开,1302电极水位计,swf,文件观看动画 (鼠标单击 )
32
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(1)玻璃管水位计
1-玻璃管
2-通汽阀
(常开 )
3-止回阀
4-通水阀
(常开 )
5-冲洗阀
(常闭 )


结构简单,
价格便宜,
使用方便


水位显示
不清晰,
承压能力
低 (<0.8
Mpa的锅炉 )
34
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(2)平板玻璃式水位计
M/V YULONG
35
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
M/V TIANHUAI
36
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
主锅炉油轮锅炉,每班 (4h)冲洗 [Flush]水位计 1次。
冲洗水位计的操作步骤 (★★★★★ )
操作顺序 结果 处理意见
1
开 冲洗阀,
关 通水阀,
冲洗后 关
闭通汽阀
听见汽流声甚大,
表明汽路通畅
如不通畅,可连续
开、关通汽阀或通
水阀数次,利用汽
水冲击力将污物冲

2
开 通水阀,
冲洗后 关

听见水流声甚大,
表明水路通畅
37
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
冲洗水位计的操作步骤
3
关 冲洗
阀,慢
慢开启
通水阀
予以
,叫水,
此时通汽阀关闭,
如水位高于水连
通管,水位一直
升到水位计顶部
可继续进行第 4步
操作
如无水出现, 应
立即熄火,停止
供汽 。 说明炉水
位于水连通管以
下,锅炉已处于
失水危险状态。
如数分钟前水位
仍处于正常位置,
可加大给水量,
迅速恢复水位;
如失水时间不清
楚,应 立即熄火,
停止供汽
38
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
冲洗水位计的操作步骤
操作顺序 结果 处理意见
4 开 通汽

水位降至水位计中
段为正常
可投入工作
如水位计下降至水
位计玻璃以下表明
炉水少,但水位仍
在水连通管以上
加大给水量,
迅速恢复正常
水位
如水位仍在顶部不
降下来,表明锅炉
已处于满水状态
首先停止供汽,
并开启上排污
阀放水,使水
位恢复正常
39
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
注意事项,通水阀和通汽阀同时关闭的时间
要尽量短,以防周围空气使玻璃冷却,在随
后通入汽、水时玻璃骤然变热而破裂。在 换
新玻璃时,也应先稍开通汽阀,让玻璃暖一
下,再开大通水阀和通汽阀。
请打开,1303水位计操作,swf,文件观看动画 (鼠标单击 )
40
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
故障分析 [Trouble-shooting]
水位计中水位很快上升到顶部。
水位计中水蒸气较缓慢地凝结,水位计中
水位在值班期内无显著变化。
1.通水管路堵塞或 2.通水管路和通汽管路
都堵塞
1,锅炉水位正常,如果通汽管路堵塞,水位?
2,锅炉水位正常,如果通水管路堵塞,水位?
3,如果水位计中水位静止不动,什么原因?
41
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
2.安全阀 [Safety Valve] (★★★★★ )
锅炉是压力容器。汽压超过一定限度时安全
阀开启,使大量蒸汽排入大气,保护锅炉。
42
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
1,对安全阀的要求
(1) 每台 锅炉本体上应装设两个安全阀,通常装
在一个阀体内。蒸发量小于 1t/h的锅炉可仅装一
只。过热器 (如有 )上至少装一只安全阀。
(2)安全阀 开启压力可大于实际允许工作压力 5%,
但不应超过设计压力 。过热器安全阀开启压力
应 低于 锅炉安全阀开启压力。
43
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
(3)安全阀开启后应能通畅地排出蒸汽,以保证
在蒸汽阀关闭和炉内充分燃烧时 烟管锅炉在
15min内,水管锅炉在 7min内汽压的升高值不超
过锅炉设计压力的 10%,所以安全阀不但应有足
够大的直径,而且开启后应该稳定且具有较大
的提升量。
(4)安全阀要动作准确,并保持严密不漏。
对安全阀的要求
44
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
2,安全阀的结构
45
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
Safety Valve
Steam Stop Valve
Releasing Line Steam Supply Line
46
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
3-调节螺丝
2-阀盘
1-弹簧
4-弹簧压板
5-唇边
6-套筒
7-调节圈
8-调节圈固定螺钉
9-阀杆
10-手动强开杠杆
11-铅封
水压试验时,压力
为 1.25倍 (或 1.5倍 )
设计压力,用专门
夹具将阀杆顶紧 (不
许用增加弹簧张力
的方法关紧 )。
上有钢丝绳,分别
通至机舱底层和上
甲板,用于强开安
全阀,每月手动强
开一次,以防咬死 。
47
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
工作原理 [Working Principle]
转动弹簧的调节螺
丝可调节开启汽压
调节圈
阀盘
唇边
阀座
使阀在开启后
能迅速达到较
大的升程而且
工作稳定 。
48
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
开启后阀盘的蒸汽作用面积大于开启前的面积,即使汽压
恢复至额定汽压,阀盘也不立即关闭,汽压继续下降,直
到阀盘和唇边上的蒸汽上顶力小于弹簧向下的作用力时,
安全阀才能关闭。即安全阀的 关闭汽压要低于开启汽压,
这一差值称为 降低量 [Safety V/V Blowdown]。
49
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
调节圈上移, 阀的升程和压力降低量加大 。 因为
蒸汽流通面积缩小,唇边上的附加上顶力增大。
调节圈下移, 阀的升程和压力降低量减小 。 因为
蒸汽流通面积加大,唇边上的附加上顶力减小。
50
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
调节
方法
开启
压力
开阀

阀升

降低

关阀
压力
弹簧 调紧 ? — — — —
调节

升高 — ? ? ? ?
降低 — ? ? ? ?
安全阀调节对性能的影响总结 (★★★ )
51
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
四、锅炉的通风 [ Boiler Ventilation]
作用, (1)将燃烧用的空气送入炉膛 ;
aaaaaa (2)将烟气排出锅炉。
自然通风:
机械通风:
不设风机,用烟囱产生的自然通
风力通风 (炉膛压力小于大气压 )。
利用风机的风压通风。
52
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
机械通风的形式
平衡通风 压力通风 诱导通风



抽风机



抽风机
炉膛为负压 炉膛为正压 炉膛为负压
烟囱的作用, (1)产生一定的自然通风力 (2)排
除烟灰,减轻对船体的污染。
53
船舶辅机 ?第 13章 船舶辅锅炉装置 [Marine Auxiliary Boiler]
风机 炉膛压力
自然通风 不设 负压
机械通风
平衡通风 送风机 +
抽风机
负压
压力通风 送风机 正压
诱导通风 抽风机 负压
通风形式的总结 (★★★ )